MAX5935：一款强大的以太网供电网络功率控制器

在当今的网络设备中，以太网供电（PoE）技术越来越重要，它能够为连接到网络的设备同时提供数据传输和电力供应，极大地简化了设备的部署和管理。MAX5935作为一款专为IEEE 802.3af标准设计的四路网络功率控制器，在PoE应用中发挥着关键作用。今天，我们就来深入了解一下这款芯片。

文件下载：MAX5935.pdf

一、产品概述

MAX5935是一款适用于IEEE 802.3af兼容的电源设备（PSE）的四路网络功率控制器。它可以用于端点PSE（如LAN交换机/路由器）或中间跨接PSE（如电源注入器）应用，能够实现对四个独立的 -48V 供电以太网端口的控制。该芯片具备设备发现、分类、电流限制以及直流和交流负载断开检测等功能，为PoE系统提供了全面的保护和管理。

二、主要特性

（一）标准兼容性

MAX5935完全符合IEEE 802.3af标准，确保了与各种支持PoE的设备的兼容性，为系统设计提供了标准化的解决方案。

（二）多端口控制

它能够同时控制四个独立的以太网端口，满足了多设备供电的需求，提高了系统的集成度和效率。

（三）宽电源输入范围

数字电源输入 VDIG 具有较宽的共模范围，从 VEE 到 (AGND + 7.7V)，增强了芯片在不同电源环境下的适应性。

（四）全面的保护功能

1. 过流保护：具备类过流检测功能，能够检测设备是否超出其类别允许的电流，有效保护系统免受过载损坏。
2. 输入欠/过压锁定：防止因电源电压异常而对芯片造成损坏，提高了系统的稳定性。
3. 过温保护：当芯片温度过高时，自动关闭端口，避免因过热导致的故障。
4. 输出电压斜率限制：在启动过程中，限制输出电压的上升速度，减少对负载的冲击。

（五）灵活的配置和编程

MAX5935拥有超过25个内部寄存器，可通过I²C兼容的三线串行接口进行完全的软件配置和编程。用户可以根据实际需求调整各种参数，如栅极充电电流、电流限制阈值、启动超时时间等，使系统具有更高的灵活性和适应性。

（六）特殊功能

1. 看门狗功能：当软件或固件崩溃时，硬件能够优雅地接管控制，确保系统的可靠性。
2. 节奏定时功能：允许芯片在中间跨接系统中使用，满足了特定应用场景的需求。

三、电气特性

（一）电源供应

• 工作电压范围：VAGND - VEE 为 32V 至 60V，VDD 为 1.71V 至 5.5V，能够适应不同的电源环境。
• 电源电流：在不同工作模式下，芯片的电源电流有所不同，如在功率模式下，IEE 最大为 6.8mA，IDIG 为 2.7mA。

（二）栅极驱动和钳位

• 栅极上拉电流：在功率模式下，栅极驱动开启时，IPU 为 -35µA 至 -65µA。
• 弱栅极下拉电流：SHD_ = DGND 时，IPDW 为 25µA 至 55µA。
• 最大下拉电流：VSENSE = 1V 时，IPDS 最大为 100mA。

（三）电流限制

• 电流限制钳位电压：VSU_LIM 为 202mV 至 222mV。
• 启动后过流阈值：不同类别设备的过流阈值不同，如 Class 0、Class 3、Class 4 为 177mV 至 196mV，Class 1 为 48mV 至 61mV，Class 2 为 89mV 至 105mV。

（四）其他特性

还包括输入偏置电流、电源监测、输出监测、负载断开检测等特性，具体参数可参考数据手册。

四、工作模式

MAX5935具有四种不同的工作模式，分别为自动模式、半自动模式、手动模式和关机模式，用户可以根据实际需求进行选择。

（一）自动模式（AUTO）

在该模式下，芯片会自动进行设备检测和分类，并在检测到有效电源设备（PD）时自动为端口供电。如果端口未连接有效 PD，则会持续重复检测过程，直到连接为止。

（二）半自动模式（SEMI）

芯片会根据请求重复进行检测和/或分类，但不会自动为端口供电，需要软件指令才能开启电源。

（三）手动模式（MANUAL）

软件可以完全控制芯片的操作，用户可以根据需要设置检测和分类操作的顺序，以及开启或关闭端口电源。

（四）关机模式（SHUTDOWN）

该模式会终止所有活动，并安全地关闭端口电源，直到退出该模式。

五、引脚描述

MAX5935采用36引脚SSOP封装，各引脚具有不同的功能，以下是一些主要引脚的介绍：

• RESET：硬件复位引脚，将其拉低至少300µs可对芯片进行复位，所有内部寄存器将恢复到默认值。
• MIDSPAN：中间跨接模式输入引脚，用于设置芯片的工作模式。
• INT：开漏中断输出引脚，当出现故障条件时，该引脚会拉低。
• SCL、SDAIN、SDAOUT：串行接口引脚，用于与系统微控制器进行通信。
• DET1 - DET4：检测和分类电压输出引脚，用于设置检测和分类探针电压。
• GATE1 - GATE4：端口MOSFET栅极驱动引脚，连接到外部FET的栅极。
• OUT1 - OUT4：MOSFET漏极输出电压检测引脚，用于监测端口的输出电压。

六、应用电路

文档中提供了典型的应用电路，包括端点PSE和中间跨接PSE的系统图，以及 -48V 到 +3.3V 的升压转换器解决方案。这些电路为工程师在实际设计中提供了参考，帮助他们更快地实现PoE系统的搭建。

七、总结

MAX5935作为一款功能强大的以太网供电网络功率控制器，具有标准兼容性、多端口控制、全面的保护功能、灵活的配置和编程等优点。它能够满足不同应用场景的需求，为PoE系统的设计和开发提供了可靠的解决方案。对于电子工程师来说，深入了解和掌握MAX5935的特性和应用，将有助于设计出更加高效、稳定的PoE系统。

大家在使用MAX5935的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。